[發明專利]電動車輛的車載雙向AC快速充電器

有效

• 申請號: 201880038456.3
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN110731040B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: P·萊恩;T·宋;P·格雷;S·塞姆薩爾
• 申請（專利權）人: 多倫多大學管理委員會;億率動力有限責任公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;B60R16/02;B60L53/20;B60L53/22;B60L58/22
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 崔雁;吳東亮

1.一種電動車輛快速充電器，其適于在電動車輛靜止時再利用所述電動車輛的一個或多個馬達的不在使用的磁性部件，所述電動車輛具有一個或多個牽引轉換器，所述一個或多個牽引轉換器具有一個或多個牽引轉換器開關，所述電動車輛快速充電器包括：

一對差分端子，其被配置為耦合到提供具有波形和頻率的電網電壓的電網，所述對差分端子在所述電網和所述電動車輛快速充電器之間承載電網電流；

一個或多個傳感器，其耦合到所述電網以跟蹤由所述電網提供的所述電網電壓的所述波形和所述頻率；

一組或多組開關，其通過所述差分端子耦合到所述電網，并耦合到一個或多個能量存儲裝置中的對應能量存儲裝置，每組開關包括以下至少一個：電流單向開關或電流雙向兩象限開關；

所述一個或多個能量存儲裝置，每個耦合到所述一組或多組開關中對應的一組開關，并且耦合到所述一個或多個牽引轉換器中對應的牽引轉換器；以及

開關控制器，其被配置為生成選通信號，用于：

控制所述一組或多組開關中的所述開關以(i)在所述電網電壓的所述頻率下操作以進行所述電網電壓的所述頻率下的所述電網電流的逆變，或者(ii)在比所述電網電壓的所述頻率更高的頻率下操作以進行電流整形以將所述電網電流整流成與所述電網電壓的所述波形接近；以及

控制所述一個或多個牽引轉換器開關以(i)在所述電網電壓的所述頻率下操作以進行所述電網電壓的所述頻率下的所述電網電流的逆變，或者(ii)在比所述電網電壓的所述頻率更高的頻率下操作以進行電流整形以將所述電網電流整流成與所述電網電壓的所述波形接近；

其中所述一組或多組開關中的所述開關和所述一個或多個牽引轉換器開關中的至少一個提供逆變，并且所述一組或多組開關中的所述開關和所述一個或多個牽引轉換器開關中的至少一個提供電流整形。

2.根據權利要求1所述的電動車輛快速充電器，其中所述開關控制器還被配置為確定所述一組或多組開關中的所述開關或者所述一個或多個牽引轉換器開關中的哪個提供逆變。

3.根據權利要求1所述的電動車輛快速充電器，其中所述開關控制器還被配置為監控所述電動車輛快速充電器的操作特性，并且至少基于所述監控的操作特性來動態地進行確定所述一組或多組開關中的所述開關或者所述一個或多個牽引轉換器開關中的哪個提供逆變。

4.根據權利要求1所述的電動車輛快速充電器，其中所述開關控制器還被配置為監控所述電動車輛快速充電器的操作特性，并且至少基于所述監控的操作特性來動態地進行確定所述一組或多組開關中的所述開關或者所述一個或多個牽引轉換器開關中的哪個提供電流整形。

5.根據權利要求1所述的電動車輛快速充電器，其中所述一組或多組開關包括兩組開關；

其中所述一個或多個能量存儲裝置包括兩個能量存儲裝置；

其中所述一個或多個牽引轉換器包括兩個牽引轉換器；以及

其中每組開關與對應的能量存儲裝置和對應的牽引轉換器相關聯。

6.根據權利要求5所述的電動車輛快速充電器，其中所述兩個能量存儲裝置的每個操作電壓小于所述電網電壓。

7.根據權利要求5所述的電動車輛快速充電器，其中所述一組或多組開關中的每一個在不同的調制載波相移下操作以減少諧波。

8.根據權利要求5所述的電動車輛快速充電器，其中對應于所述兩個牽引轉換器中的每一個的所述開關的每一個被操作為處于不同的調制載波相移以減少諧波。

9.根據權利要求5所述的電動車輛快速充電器，其包括能量存儲裝置監控電路，所述能量存儲裝置監控電路被配置為監控所述能量存儲裝置的充電水平，并且在檢測到能量存儲裝置之間的所述充電水平不平衡時，使所述開關控制器施加調制偏置，使得隨著時間的推移，所述能量存儲裝置的所述充電水平變得平衡。